Enzimologia e fisiologia molecular em Arachnida

• Processo: 15/23745-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Adriana Rios Lopes
• Beneficiário: Adriana Rios Lopes
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Felipe Jun Fuzita ; Jose Salvatore Leister Patane
• Assunto(s): Proteoma Enzimas digestivas Reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR) Filogenia Transcriptoma Aracnídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aracnídeos | Enzimas digestivas | Filogenia | Proteoma | qPCR | Transcriptoma | cinética enzimática, clonagem, expressão heteróloga de proteínas, proteômica, transcriptômica

Resumo

Resultados positivos obtidos pela evolução dirigida de enzimas não suprimem o estudo de organismos pouco explorados como novas fontes de enzimas com aplicabilidade biotecnológica para uso industrial e de controle de pragas, visando aumentar a produção mundial de alimentos. Neste contexto, o filo Arthropoda tem extraordinário potencial para prospecção de biomoléculas dado que constitui o grupo taxonômico mais especioso e diverso. A classe Arachnida compreende 20% deste filo. Embora os aracnídeos sejam um grupo bastante estudado no que tange aos venenos de aranhas e escorpiões e saliva de carrapatos, vários de seus aspectos fisiológicos como, o processo digestivo, são pouco estudados. O uso de técnicas de bioquímica clássica, transcriptômica e proteômica permitiu o desenvolvimento do estudo da digestão em Arachnida em meu grupo de pesquisa (FAPESP 2005/02486-1; 2006/03474-0; 2007/01706-3 e em andamento 2014/15732-0) com dois principais focos: a identificação de proteínas (catalíticas ou não catalíticas) com potencial uso biotecnológico e a compreensão da fisiológica digestiva em Arachnida. Estes estudos demonstraram que o sistema digestório de aranhas e escorpiões é muito rico quanto à diversidade de enzimas com aplicabilidade industrial, tornando-o um valioso objeto para investigação mais aprofundada. Também pudemos propor o primeiro modelo molecular para o processo digestivo em aranhas e escorpiões. Dando continuidade àquela sequência de estudos pioneiros, propomos para este novo projeto a caracterização de algumas moléculas identificadas pelo nosso grupo com amplo potencial aplicado: o complexo quitinolítico (quitinases e hexosaminidases), fucosidases, fucosiltransferases, astacinas e inibidores de peptidases. Moléculas que apresentam um importante significado fisiológico também serão caracterizadas como as peritrofinas. Os nossos dados obtidos para aranhas e escorpiões em condições de alimentação e jejum indicam a expressão diferencial de uma série de proteínas, o que torna fundamental estudos de expressão em diferentes condições fisiológicas por qPCR. Aliados a estes dados, análises tecido específica, principalmente comparando a produção dos venenos e de enzimas digestivas em aranhas e escorpiões, serão extremamente informativos. Esta ampla quantidade de dados permite ainda análises estruturais e filogenéticas in silico auxiliando na compreensão da evolução da especificidade de enzimas e direcionar futuros estudos de evolução dirigida de proteínas com potencial aplicado, tornando estas enzimas mais eficientes para aplicação. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PERRELLA, NATALIA N.; WITHERS, STEPHEN G.; LOPES, ADRIANA R.. Identity and role of the non-conserved acid/base catalytic residue in the GH29 fucosidase from the spider Nephilingis cruentata. GLYCOBIOLOGY, v. 28, n. 12, p. 925-932, DEC 2018. (14/15732-0, 15/23745-7, 15/11354-3)

VALLADAO, RODRIGO; NETO, OSCAR BENTO SILVA; GONZAGA, MARCELO DE OLIVEIRA; PIMENTA, DANIEL CARVALHO; LOPES, ADRIANA RIOS. Digestive enzymes and sphingomyelinase D in spiders without venom (Uloboridae). SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 13-pg., 2023-02-15. (15/23745-7)

NETO, OSCAR BENTO SILVA; VALLADAO, RODRIGO; COELHO, GUILHERME RABELO; DIAS, RENATA; PIMENTA, DANIEL CARVALHO; LOPES, ADRIANA RIOS. Spiders' digestive system as a source of trypsin inhibitors: functional activity of a member of atracotoxin structural family. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 13-pg., 2023-01-29. (15/23745-7, 18/13588-0)